JP2021095935A - Manufacturing method of vibration isolation structure and vibration isolator - Google Patents
Manufacturing method of vibration isolation structure and vibration isolator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021095935A JP2021095935A JP2019225895A JP2019225895A JP2021095935A JP 2021095935 A JP2021095935 A JP 2021095935A JP 2019225895 A JP2019225895 A JP 2019225895A JP 2019225895 A JP2019225895 A JP 2019225895A JP 2021095935 A JP2021095935 A JP 2021095935A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seismic isolation
- isolation structure
- hard material
- axial
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 242
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 122
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims abstract 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 14
- 208000002740 Muscle Rigidity Diseases 0.000 description 13
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 4
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
Description
本発明は、免震構造体および免震装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a seismic isolation structure and a seismic isolation device.
従来の免震構造体の製造方法には、複数の硬質板の間に未加硫ゴムを注入して加熱加硫する方法がある(例えば、特許文献1参照。)。また、他の従来の免震構造体の製造方法には、硬質層とゴム層とを接着剤シートによって接着する方法がある(例えば、特許文献2参照。)。 As a conventional method for manufacturing a seismic isolation structure, there is a method of injecting unvulcanized rubber between a plurality of hard plates and heat vulcanizing (see, for example, Patent Document 1). Further, as another conventional method for manufacturing a seismic isolation structure, there is a method of adhering a hard layer and a rubber layer with an adhesive sheet (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記従来の製造方法はいずれも、例えば、硬質材料層等の径が免震構造体の積層位置によって異なる場合、当該硬質材料層等の組み込みが困難となるときがある。したがって、上記従来の製造方法には、作業性に関して改善の余地があった。 However, in any of the above-mentioned conventional manufacturing methods, for example, when the diameter of the hard material layer or the like differs depending on the stacking position of the seismic isolation structure, it may be difficult to incorporate the hard material layer or the like. Therefore, there is room for improvement in workability in the above-mentioned conventional manufacturing method.
本発明の目的は、硬質材料層とゴム層とが交互に重ね合わせられて一体に形成された免震構造体を簡易な作業で得ることができる、免震構造体および免震装置の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is a method for manufacturing a seismic isolation structure and a seismic isolation device, which can obtain a seismic isolation structure integrally formed by alternately stacking hard material layers and rubber layers by a simple operation. Is to provide.
本発明に係る、免震構造体の製造方法は、硬質材料層とゴム層とが軸方向に交互に重ね合わせられて一体に形成された免震構造体を製造するための、免震構造体の製造方法であって、前記硬質材料層と前記ゴム層とが交互に重ね合わせられているとともに前記ゴム層が加硫成形された積層ブロックを複数準備する、積層ブロック準備工程と、前記積層ブロックの軸方向端面同士を接着することによって、前記免震構造体を製造する、積層ブロック接着工程と、を含む。本発明に係る、免震構造体の製造方法によれば、硬質材料層とゴム層とが交互に重ね合わせられて一体に形成された免震構造体を簡易な作業で得ることができる。 The method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention is a seismic isolation structure for manufacturing a seismic isolation structure in which hard material layers and rubber layers are alternately laminated in the axial direction and integrally formed. In the manufacturing method of the above, a laminated block preparation step of preparing a plurality of laminated blocks in which the hard material layer and the rubber layer are alternately laminated and the rubber layer is vulcanized and molded, and the laminated block. Includes a laminated block bonding step of manufacturing the seismic isolation structure by bonding the axial end faces of the rubber. According to the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention, a seismic isolation structure in which hard material layers and rubber layers are alternately laminated and integrally formed can be obtained by a simple operation.
本発明に係る、免震構造体の製造方法は、前記積層ブロック準備工程において、柱状積層ブロックと、2つの錐台状積層ブロックと、を準備し、前記積層ブロック接着工程において、前記柱状積層ブロックの軸方向一方側端面に、前記2つの錐台状積層ブロックのうちの、一方側錐台状積層ブロックの軸方向小端面を接着し、前記柱状積層ブロックの軸方向他方側端面に、前記2つの錐台状積層ブロックのうちの、他方側錐台状積層ブロックの軸方向小端面を接着することができる。この場合、輪郭のはっきりとした免震構造体を得ることができる。 In the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention, a columnar laminated block and two frustum-shaped laminated blocks are prepared in the laminated block preparation step, and the columnar laminated block is prepared in the laminated block bonding step. Of the two frustum-shaped laminated blocks, the small axial end face of the one-side frustum-shaped laminated block is adhered to the axial one-sided end surface of the columnar laminated block, and the above-mentioned 2 is attached to the axially opposite end surface of the columnar laminated block. Of the three frustum-shaped laminated blocks, the axially small end faces of the other side frustum-shaped laminated block can be bonded. In this case, a seismic isolation structure with a clear outline can be obtained.
本発明に係る、免震構造体の製造方法は、前記積層ブロック準備工程において、2つの凸型錐台状積層ブロックを準備し、前記積層ブロック接着工程において、前記2つの凸型錐台状積層ブロックの凸側軸方向小端面同士を接着することができる。この場合、免震構造体をより簡易な作業で得ることができる。 In the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention, two convex frustum-shaped laminated blocks are prepared in the laminated block preparation step, and the two convex frustum-shaped laminated blocks are prepared in the laminated block bonding step. The convex side axial small end faces of the block can be bonded to each other. In this case, the seismic isolation structure can be obtained by a simpler operation.
本発明に係る、免震構造体の製造方法は、前記積層ブロック接着工程において、前記積層ブロックの前記硬質材料層同士を接着することができる。この場合、耐久性に優れた免震構造体を得ることができる。 In the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention, the hard material layers of the laminated blocks can be bonded to each other in the laminated block bonding step. In this case, a seismic isolation structure having excellent durability can be obtained.
本発明に係る、免震装置の製造方法は、上記のいずれかに記載された、前記積層ブロック準備工程と、前記積層ブロック接着工程とを含み、前記積層ブロックは、プレートを含む。本発明に係る、免震装置の製造方法によれば、硬質材料層とゴム層とが交互に重ね合わせられて一体に形成された免震構造体を備える免震装置を簡易な作業で得ることができる。 The method for manufacturing a seismic isolation device according to the present invention includes the laminated block preparation step and the laminated block bonding step described in any of the above, and the laminated block includes a plate. According to the method for manufacturing a seismic isolation device according to the present invention, a seismic isolation device having a seismic isolation structure in which hard material layers and rubber layers are alternately laminated and integrally formed can be obtained by a simple operation. Can be done.
本発明によれば、硬質材料層とゴム層とが交互に重ね合わせられて一体に形成された免震構造体を簡易な作業で得ることができる、免震構造体および免震装置の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a method for manufacturing a seismic isolation structure and a seismic isolation device capable of obtaining a seismic isolation structure integrally formed by alternately stacking hard material layers and rubber layers by a simple operation. Can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の、免震構造体の製造方法および免震装置の製造方法について説明をする。以下の説明において、軸方向とは、免震構造体の中心軸Oが延びている方向をいい、本実施形態では、鉛直方向(上下方向)の意味も含む。また、軸直方向とは、軸方向に対して直交する方向をいい、本実施形態では、幅方向(径方向)の意味も含む。実質的に同一の事項は、同一の符号を使用することにより、その説明を省略する。 Hereinafter, a method for manufacturing a seismic isolation structure and a method for manufacturing a seismic isolation device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the axial direction refers to the direction in which the central axis O of the seismic isolation structure extends, and in the present embodiment, the vertical direction (vertical direction) is also included. Further, the axial direction means a direction orthogonal to the axial direction, and in the present embodiment, the meaning of the width direction (diameter direction) is also included. Substantially the same matters will be omitted by using the same reference numerals.
図1中、符号1は、本発明に係る、免震装置の製造方法を用いて製造可能な、免震装置の一例である。免震装置1は、免震構造体10と、免震構造体10の両端に配置されたプレート20と、を備えている。
In FIG. 1,
本実施形態において、免震装置1は、上下方向に延びる中心軸Oを有し、当該中心軸Oを鉛直軸に沿って起立させることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、プレート20は、軸方向一方側(下側)端に配置されたプレート20aと、軸方向他方側(上側)端に配置されたプレート20bと、を含む。本実施形態において、プレート20aは、下部プレートである。プレート20aは、例えば、前記構造物を支える基礎(図示省略)に固定することができる。ビル、橋、家等の構造物(図示省略)に固定することができる。また、本実施形態において、プレート20bは、上部プレートである。プレート20bは、ビル、橋、家等の構造物(図示省略)に固定することができる。本実施形態では、プレート20は、円形の鋼板で形成されている。本実施形態では、プレート20の中心軸は、免震装置1の中心軸Oと同軸である。
In this embodiment, the
免震構造体10は、硬質材料層11とゴム層12とを交互に配置してなる。
The
硬質材料層11は、剛性を有する層である。本実施形態では、硬質材料層11は、円形の金属板、具体的には、円形の鋼板からなる。本実施形態では、硬質材料層11の中心軸は、免震装置1の中心軸Oと同軸である。
The
また、本実施形態では、ゴム層12は、弾性を有する層である。本実施形態では、円形の弾性板、具体的には、円形のゴム板である。本実施形態では、ゴム層12の中心軸は、免震装置1の中心軸Oと同軸である。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、硬質材料層11及びゴム層12は、同一の厚さを有している。ただし、硬質材料層11及びゴム層12の厚さは、適宜変更することができる。更に、本実施形態では、硬質材料層11の幅方向外縁11eは、ゴム層12と共に外層13によって被覆されている。外層13は、円筒形のゴム板である。ただし、外層13は、省略することができる。
In the present embodiment, the
免震構造体10は、くびれ部R2を有している。
The
本実施形態では、図1の一点鎖線に示すように、免震構造体10は、くびれ部R2と、くびれ部R2の上側及び下側に位置する、2つの末端部R3と、によって区画されている。具体的には、末端部R3は、くびれ部R2の下端に隣接して配置された下側末端部R3aと、くびれ部R2の上端に隣接して配置された上側末端部R3bと、によって区画されている。ここで、くびれ部R2は、免震構造体10の上下方向中央に位置する仮想の領域をいう。また、下側末端部R3aは、免震構造体10の下端から上方向に連続する仮想の領域をいう。さらに、上側末端部R3bは、免震構造体10の上端から下方向に連続する仮想の領域をいう。
In the present embodiment, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 1, the
ここで、くびれ部R2および末端部R3の区画の一例を、仮想の境界線L1およびL2を用いて説明する。 Here, an example of the compartments of the constricted portion R2 and the terminal portion R3 will be described with reference to the virtual boundary lines L1 and L2.
境界線L1は、プレート20と、免震構造体10との境界線である。本実施形態では、境界線L1は、プレート20と、プレート20と隣接するゴム層12との固定面を通る線である。本実施形態では、境界線L1は、免震構造体10の下端(最も下側のゴム層12の下端)とプレート20aの上端との境界線L1Aと、免震構造体10の上端(最も上側のゴム層12の上端)とプレート20bの下端との境界線L1Bと、を含んでいる。
The boundary line L1 is a boundary line between the
境界線L2は、くびれ部R2と、末端部R3との境界線である。本実施形態では、境界線L2は、末端部R3の、プレート20から軸方向に最も遠いゴム層12と、末端部R3のゴム層12と隣接する、くびれ部R2の硬質材料層11との固定面を通る線である。本実施形態では、境界線L2は、くびれ部R2の下端(最も下側の硬質材料層11の下端)と下側末端部R3aの上端(最も上側のゴム層12の上端)との境界線L2Aと、くびれ部R2の上端(最も上側の硬質材料層11の上端)と上側末端部R3bの下端(最も下側のゴム層12の下端)との境界線L2Bと、を含んでいる。
The boundary line L2 is a boundary line between the constricted portion R2 and the terminal portion R3. In the present embodiment, the boundary line L2 is fixed to the
くびれ部R2は、軸方向において、2つの境界線L2(境界線L2Aと境界線L2B)によって区画されている。また、末端部R3は、軸方向において、境界線L1と境界線L2とによって区画されている。本実施形態では、下側末端部R3aは、軸方向において、境界線L1Aと境界線L2Aとによって区画されている。また、本実施形態では、上側末端部R3bは、軸方向において、境界線L1Bと境界線L2Bとによって区画されている。 The constricted portion R2 is partitioned by two boundary lines L2 (boundary line L2A and boundary line L2B) in the axial direction. Further, the terminal portion R3 is partitioned by a boundary line L1 and a boundary line L2 in the axial direction. In the present embodiment, the lower end portion R3a is partitioned by the boundary line L1A and the boundary line L2A in the axial direction. Further, in the present embodiment, the upper end portion R3b is partitioned by the boundary line L1B and the boundary line L2B in the axial direction.
また、くびれ部R2には、少なくとも1つの硬質材料層112が配置されている。本実施形態では、くびれ部R2は、複数(本実施形態では、10個)の硬質材料層112を有している。本実施形態では、硬質材料層112は、同一の軸直方向幅W12を有している。本実施形態では、硬質材料層112は、直径φ12の鋼板である。本実施形態では、硬質材料層112は、免震装置1の中心軸Oと同軸に配置されている。したがって、本実施形態では、硬質材料層112の幅方向外縁12eは、それぞれ、中心軸Oまでの軸直方向(径方向)距離が等しい。
Further, at least one
また、末端部R3には、少なくとも1つの硬質材料層113が配置されている。本実施形態では、末端部R3は、複数(本実施形態では、2個)の硬質材料層113を有している。本実施形態では、硬質材料層113は、軸直方向幅W13を有している。本実施形態では、硬質材料層113は、直径φ13の鋼板である。本実施形態では、硬質材料層113の軸直方向幅W13(直径φ13)は、くびれ部R2に近づくにしたがって小さくなっている。本実施形態では、硬質材料層113は、免震装置1の中心軸Oと同軸に配置されている。したがって、本実施形態では、硬質材料層113の幅方向外縁113eは、くびれ部R2に向かうに従って、中心軸Oまでの軸直方向(径方向)距離が近くなる。
Further, at least one
言い換えれば、くびれ部R2の硬質材料層112の軸直方向幅W12は、軸方向において同一であり、末端部R3の硬質材料層113の軸直方向幅W13は、軸方向においてくびれ部R2からプレート20に向かうに従って末広がりに広がっていく。
In other words, the axial width W12 of the
本実施形態では、末端部R3の硬質材料層113の幅方向外縁113eは、くびれ部R2の硬質材料層112の幅方向外縁112eよりも幅方向外側に位置している。このため、免震構造体10が大きく軸直方向に弾性変形したときでも、末端部R3の硬質材料層113がくびれ部R2の硬質材料層112を支えることによって、当該免震構造体10の座屈を抑制することができる。
In the present embodiment, the
次に、本発明に係る、免震構造体の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention will be described.
本発明に従う、免震構造体の製造方法は、硬質材料層11とゴム層12とが軸方向に交互に重ね合わせられて一体に形成された免震構造体10を製造することができる。
According to the present invention, the method for manufacturing a seismic isolation structure can manufacture a
本発明に係る、免震構造体の製造方法は、硬質材料層11とゴム層12とが交互に重ね合わせられているとともにゴム層12が加硫成形された前記積層ブロックBを複数準備する、積層ブロック準備工程を含む。 In the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention, a plurality of the laminated blocks B in which the hard material layers 11 and the rubber layers 12 are alternately laminated and the rubber layers 12 are vulcanized are prepared. Includes a laminated block preparation step.
積層ブロック準備工程において、積層ブロックBは、硬質材料層11とゴム層12とが交互に重ね合わせられている。積層ブロックBにおいて、ゴム層12は加硫成形されている。ゴム層12は、複数の硬質材料層11を成形型内に間隔を置いて配置し、当該複数の硬質材料層11の間に未加硫ゴムを注入(射出)して、加熱加硫することができる。或いは、ゴム層12は、予め加硫成形しておくこともできる。この場合、硬質材料層11とゴム層12とを接着剤シート等によって接着することができる。
In the laminated block preparation step, the
また、本発明に係る、免震構造体の製造方法は、積層ブロックBの軸方向端面同士を接着することによって、免震構造体10を製造する、積層ブロック接着工程を含む。
Further, the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention includes a laminated block bonding step of manufacturing the
積層ブロックBの軸方向端面は、例えば、常温硬化型接着剤、加熱硬化型接着剤(「加硫接着)を含む。)によって、接着することができる。積層ブロックBの軸方向端面は、硬質材料層11またはゴム層12とすることができる。常温硬化型接着剤によれば、積層ブロックBは、硬質材料層11同士を接着することができる。また、常温硬化型接着剤または加熱硬化型接着剤によれば、積層ブロックBは、ゴム層12同士を接着することができる。さらに、常温硬化型接着剤または加熱硬化型接着剤によれば、積層ブロックBは、硬質材料層11とゴム層12とを接着することができる。
The axial end face of the laminated block B can be bonded with, for example, a room temperature curing type adhesive or a heat curing type adhesive (including "vulcanization bonding). The axial end face of the laminated block B is hard. The
本発明に係る、免震構造体の製造方法によれば、例えば、複数の硬質材料層11の軸直方向幅W11が免震構造体10の積層位置(軸方向位置)によって異なる場合、当該硬質材料層11が組み込み易い配列となるように、免震構造体10を複数の積層ブロックBに分割することができる。これによって、複数の硬質材料層11の軸直方向幅W11が免震構造体10の積層位置によって異なる場合も、複数の積層ブロックBの軸方向端面同士を接着するだけの簡易な作業で、免震構造体10を製造することができる。
According to the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention, for example, when the axial width W11 of a plurality of hard material layers 11 differs depending on the stacking position (axial position) of the
したがって、本発明に係る、免震構造体の製造方法によれば、硬質材料層11とゴム層12とが交互に重ね合わせられて一体に形成された免震構造体10を簡易な作業で得ることができる。
Therefore, according to the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention, the
また、本発明に係る、免震構造体の製造方法によれば、例えば、硬質材料層11の軸直方向幅W11が軸方向に沿って狭くなるように、複数の硬質材料層11を軸方向に組み込む必要がある場合、積層ブロックBは、硬質材料層11の軸直方向幅W11が大きい順から軸方方向上側に組み込めるように構成することができる。これにより、積層ブロックBの製造自体が容易になる。
Further, according to the method for manufacturing a seismic isolation structure according to the present invention, for example, a plurality of hard material layers 11 are axially narrowed so that the axial width W11 of the
次に、図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る、免震構造体10の製造方法について、免震装置1の製造方法とともに説明する。
Next, with reference to FIG. 2, the manufacturing method of the
図2を参照すれば、本実施形態に係る、免震構造体10の製造方法はまず、前記積層ブロック準備工程において、柱状積層ブロックB1と、2つの錐台状積層ブロックB2と、を準備する。
Referring to FIG. 2, in the method of manufacturing the
図2に示すように、本実施形態において、柱状積層ブロックB1は、軸方向断面視において、軸方向に沿って同一の軸直方向幅Wb1で延びている。本実施形態では、柱状積層ブロックB1は、免震構造体10のくびれ部R2に相当する。したがって、柱状積層ブロックB1の軸直方向幅Wb1は、くびれ部R2の軸直方向幅W2と一致している。本実施形態では、くびれ部R2の軸直方向幅W2は、直径φ2である。即ち、本実施形態では、柱状積層ブロックB1は、円柱ブロックである。ただし、本発明によれば、柱状積層ブロックB1は、角柱ブロックとすることができる。なお、本実施形態では、柱状積層ブロックB1の中心軸は、免震装置1の中心軸Oと一致している。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the columnar laminated block B1 extends in the same axial width Wb1 along the axial direction in the axial cross-sectional view. In the present embodiment, the columnar laminated block B1 corresponds to the constricted portion R2 of the
次いで、図2に示すように、本実施形態において、錐台状積層ブロックB2は、軸方向断面視において、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうにしたがって軸直方向幅Wb2が縮小(拡大)している。本実施形態では、錐台状積層ブロックB2は、免震構造体10の末端部R3に相当する。したがって、錐台状積層ブロックB2の軸方向小端面fb21の軸直方向幅Wb21は、くびれ部R2の軸直方向幅W2と一致している。本実施形態では、くびれ部R2の軸直方向幅W2は、直径φ2である。即ち、本実施形態において、錐台状積層ブロックB2の軸方向小端面fb21の軸直方向幅Wb21は、直径φ2である。また、錐台状積層ブロックB2の軸方向大端面fb22の軸直方向幅Wb22は、免震構造体10の軸直方向幅W1と一致している。本実施形態では、免震構造体10の軸直方向幅W1は、直径φ1である。即ち、本実施形態において、錐台状積層ブロックB2の軸方向大端面fb22の軸直方向幅Wb22は、直径φ1である。したがって、本実施形態では、錐台状積層ブロックB2は、軸方向小端面fb21を上底面とし、また、軸方向大端面fb22を下底面とする、円錐ブロックである。ただし、本発明によれば、錐状積層ブロックB2は、角錐ブロックとすることができる。なお、本実施形態では、錐状積層ブロックB2の中心軸は、免震装置1の中心軸Oと一致している。
Next, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, in the axial cross-sectional view, the width Wb2 in the axial direction of the cone-shaped laminated block B2 is reduced (enlarged) from one side in the axial direction toward the other side in the axial direction. )doing. In the present embodiment, the frustum-shaped laminated block B2 corresponds to the terminal portion R3 of the
次いで、図2を参照すれば、本実施形態に係る、免震構造体10の製造方法は、前記積層ブロック接着工程において、柱状積層ブロックB2の軸方向一方側端面fb11に、2つの錐台状積層ブロックB2のうちの、一方側錐台状積層ブロックB2の軸方向小端面fb21を接着し、柱状積層ブロックB1の軸方向他方側端面fb12に、2つの錐台状積層ブロックB2のうちの、他方側錐台状積層ブロックB2の軸方向小端面fb21を接着する。これにより、くびれ部R2を有した免震構造体10を、3つの積層ブロックBを接着するだけの簡易な作業で得ることができる。
Next, referring to FIG. 2, the method for manufacturing the
特に、本実施形態に係る製造方法によれば、積層ブロックBとして、直線的な輪郭で形作られた、柱状積層ブロックB1および錐台状積層ブロックB2を用いていることから、輪郭のはっきりとした免震構造体10を得ることができる。
In particular, according to the manufacturing method according to the present embodiment, since the columnar laminated block B1 and the frustum-shaped laminated block B2 formed with a linear contour are used as the laminated block B, the contour is clear. The
また、本実施形態において、錐台状積層ブロックB2は、さらにプレート20を含んでいる。この場合、免震装置の製造方法として、2つの錐台状積層ブロックB2を筒状積層ブロックB1に接着することによって、免震装置1を簡易な作業で得ることができる。なお、錐台状積層ブロックB2は、例えば、常温硬化型接着剤、加熱硬化型接着剤によって、プレート20に接着することができる。
Further, in the present embodiment, the frustum-shaped laminated block B2 further includes a
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態に係る、免震構造体10の製造方法について、免震装置1の製造方法とともに説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the manufacturing method of the
図3を参照すれば、本実施形態に係る、免震構造体10の製造方法はまず、前記積層ブロック準備工程において、2つの凸型錐台状積層ブロックB3を準備する。
Referring to FIG. 3, in the method of manufacturing the
図3に示すように、本実施形態において、凸型錐台状積層ブロックB3は、軸方向断面視において、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうにしたがって軸直方向幅Wb2が縮小(拡大)していく錐台部分B32を有している。本実施形態では、錐台部分B32は、免震構造体10の末端部R3に相当する。また、本実施形態において、凸型錐台状積層ブロックB3は、軸方向断面視において、軸方向に沿って同一の軸直方向幅Wb1で延びている柱部分B31を有している。本実施形態では、柱部分B31は、免震構造体10のくびれ部R2の一部に相当する。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, in the axial cross-sectional view of the convex frustum laminated block B3, the axial width Wb2 is reduced (enlarged) from one side in the axial direction toward the other side in the axial direction. ) Has a frustum portion B32. In the present embodiment, the frustum portion B32 corresponds to the terminal portion R3 of the
凸型錐台状積層ブロックB3は、柱部分B31と、錐台部分B32と、によって形成されている。錐台部分B32の軸方向大端面は、凸型錐台状積層ブロックB3の軸方向大端面fb32と一致している。したがって、凸型錐台状積層ブロックB3の軸方向大端面fb32の軸直方向幅Wb32は、免震構造体10の軸直方向幅W1と一致している。即ち、本実施形態において、凸型錐台状積層ブロックB3の軸方向大端面fb32の軸直方向幅Wb32は、直径φ1である。したがって、柱部分B31は、錐台部分B32の軸方向小端面(上底面)から突出している。柱部分B31の軸方向一方側端面は、錐台部分B32の軸方向小端面と一致している。したがって、柱部分B31の軸方向他方側端面は、凸型錐台状積層ブロックB3の軸方向小端面fb31と一致している。本実施形態では、凸型錐台状積層ブロックB3の軸方向小端面fb31の軸直方向幅Wb31は、くびれ部R2の軸直方向幅W2と一致している。即ち、本実施形態において、凸型錐台状積層ブロックB3の軸方向小端面fb31の軸直方向幅Wb31は、直径φ2である。したがって、本実施形態では、凸型錐台状積層ブロックB3は、軸方向小端面fb31を上底面とし、また、軸方向大端面fb32を下底面とする、凸型円錐ブロックである。ただし、本発明によれば、凸型錐状積層ブロックB3は、凸型角錐ブロックとすることができる。なお、本実施形態では、凸型錐状積層ブロックB3の中心軸は、免震装置1の中心軸Oと一致している。
The convex frustum-shaped laminated block B3 is formed by a column portion B31 and a frustum portion B32. The large axial end surface of the frustum portion B32 coincides with the large axial end surface fb32 of the convex frustum-shaped laminated block B3. Therefore, the axial width Wb32 of the axial large end surface fb32 of the convex frustum laminated block B3 coincides with the axial width W1 of the
次いで、図3を参照すれば、本実施形態に係る、免震構造体10の製造方法は、前記積層ブロック接着工程において、2つの凸型錐台状積層ブロックB3の軸方向小端面fb31同士を接着する。これにより、くびれ部R2を有した免震構造体10を、2つの積層ブロックBを接着するだけの簡易な作業で得ることができる。
Next, referring to FIG. 3, in the method of manufacturing the
特に、本実施形態に係る製造方法によれば、2つの凸型錐台積層ブロックB3によって免震構造体10を得ることができる。したがって、この場合、免震構造体10をより簡易な作業で得ることができる。
In particular, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the
なお、凸型錐台状積層ブロックB3において、柱部分B31の軸方向高さh31は、くびれ部R2の1/2とすることができる。即ち、本実施形態では、2つの柱部分B31の軸方向高さは、同一である。ただし、本発明によれば、2つの柱部分B31の軸方向高さh31は、異ならせることができる。 In the convex frustum-shaped laminated block B3, the axial height h31 of the column portion B31 can be halved of the constricted portion R2. That is, in the present embodiment, the heights of the two pillar portions B31 in the axial direction are the same. However, according to the present invention, the axial heights h31 of the two pillar portions B31 can be made different.
また、本実施形態において、凸型錐台状積層ブロックB3は、さらにプレート20を含んでいる。この場合、2つの凸型錐台状積層ブロックB3を接着することによって、免震装置1を簡易な作業で得ることができる。なお、凸型錐台状積層ブロックB3は、第1の実施形態と同様、例えば、常温硬化型接着剤、加熱硬化型接着剤によって、プレート20に接着することができる。
Further, in the present embodiment, the convex frustum-shaped laminated block B3 further includes a
また、上述の各実施形態に係る、免震構造体の製造方法は、前記積層ブロック接着工程において、積層ブロックBの硬質材料層11同士を接着することができる。この場合、積層ブロックB3同士を強固に結合させることができる。したがって、この場合、耐久性に優れた免震構造体10を得ることができる。
Further, in the method for manufacturing a seismic isolation structure according to each of the above-described embodiments, the hard material layers 11 of the laminated block B can be bonded to each other in the laminated block bonding step. In this case, the laminated blocks B3 can be firmly bonded to each other. Therefore, in this case, the
なお、硬質材料層11同士の接着には、例えば、常温硬化型接着剤を使用することができる。この場合、積層ブロックB3の軸方向端面を形成する硬質材料層11は、互いに接着させたときに、他の硬質材料層11の軸方向厚さと同じになるように、軸方向に半割の硬質材料層とすることができる。 For bonding the hard material layers 11 to each other, for example, a room temperature curable adhesive can be used. In this case, the hard material layers 11 forming the axial end faces of the laminated block B3 are half hard in the axial direction so that when they are adhered to each other, they have the same axial thickness as the other hard material layers 11. It can be a material layer.
ところで、図1の免震構造体10の上下端を軸直方向逆向きに変位させたときのせん断ひずみに着目した場合、図4Aに示すように、円筒形の免震構造体50に生じるせん断ひずみε0は、軸方向に均等な大きさであるが、図4Bに示すように、くびれ部R2を有した免震構造体10に生じるせん断ひずみε1は、くびれ部R2に集中する。
By the way, when focusing on the shear strain when the upper and lower ends of the
一方、弾性材料(軟質材料)は、図5に示す一般的なゴムのように、せん断ひずみεが所定の値に達すると、せん断応力σが急激に上昇する。即ち、ゴムの剛性K(=σ/ε)は、せん断ひずみεが所定の値に達すると急激に大きくなる。図5を参照すれば、弾性材料のハードニング特性は、1次剛性(初期剛性)K1に対する二次剛性K2の比Rk(=K2/K1)で表される。このハードニング特性は、弾性材料に固有の特性である。 On the other hand, in the elastic material (soft material), the shear stress σ rapidly increases when the shear strain ε reaches a predetermined value, as in the general rubber shown in FIG. That is, the rigidity K (= σ / ε) of the rubber sharply increases when the shear strain ε reaches a predetermined value. With reference to FIG. 5, the hardening property of the elastic material is represented by the ratio Rk (= K2 / K1) of the secondary rigidity K2 to the primary rigidity (initial rigidity) K1. This hardening property is a property peculiar to elastic materials.
そこで、くびれ部R2を有した免震構造体10において、ゴム層12のハードニング特性を制御すれば、くびれ部R2に生じるせん断ひずみεを、図4Aに示すように、軸方向に均等な大きさにすることができる。
Therefore, in the
図6は、くびれ部R2を有した免震構造体10の上下端を軸直方向逆向きに変位させたときの、当該免震構造体10の各ゴム層12に生じるせん断ひずみεを算出し、当該算出値をプロットしたグラフである。
FIG. 6 calculates the shear strain ε generated in each
図6において、縦軸の上下端は、免震構造体10の下端から上端に対応する。図5中、□(白四角)は、Rk=1としたときの免震構造体10の各ゴム層12に生じるせん断ひずみである。■(黒四角)は、Rk=2としたときの免震構造体10の各ゴム層12に生じるせん断ひずみである。○(白丸)は、Rk=4としたときの免震構造体10の各ゴム層12に生じるせん断ひずみである。●(黒丸)は、Rk=8としたときの免震構造体10の各ゴム層12に生じるせん断ひずみである。
In FIG. 6, the upper and lower ends of the vertical axis correspond to the lower end to the upper end of the
図6を参照すると、ゴム層12がRkの大きいハードニング特性を有するようにすれば、くびれ部R2と末端部R3との間に生じるせん断ひずみεの差は、小さくすることができることがわかる。なお、図5に示すせん断ひずみεの特性は、ゴム層12の層数n=30(枚)、40(枚)、50(枚)も同様である。このため、ゴム層12の層数nは、図4に示すせん断ひずみεの特性に大きな影響を与えないと考えられる。
With reference to FIG. 6, it can be seen that if the
一方、図7は、ゴム層のハードニング特性を同一にしたときの、くびれ部を有した免震構造体と、円筒形の免震構造体との、せん断ひずみ比Rε(=δS/δo)を算出し、当該算出値をプロットしたグラフである。 On the other hand, FIG. 7 shows the shear strain ratio Rε (= δ S / δ) of the seismic isolation structure having a constricted portion and the cylindrical seismic isolation structure when the hardening characteristics of the rubber layers are the same. It is a graph which calculated o ) and plotted the calculated value.
本実施形態では、δSは、免震構造体10(のくびれ部R2)のせん断変形量である。また、本実施形態では、δoは、円筒形の免震構造体50のせん断変形量である。本実施形態では、せん断変形量は、破断限界の変形量である。
In the present embodiment, δ S is the amount of shear deformation of the seismic isolation structure 10 (necked portion R2). Further, in the present embodiment, δ o is the amount of shear deformation of the cylindrical
図7を参照すれば、ゴム層12がRk=2以上のハードニング特性を有する場合、せん断ひずみ比Rε(=δS/δo)は、0.9付近で安定する。なお、図5中、●(黒丸)は、ゴム層12の層数n=30(枚)の場合である。また、■(黒四角)は、ゴム層12の層数n=40(枚)の場合である。さらに、▲(黒三角)は、ゴム層12の層数n=50(枚)の場合である。これらを参照すると、ゴム層12の層数nは、Rkに対するせん断ひずみ比Rδの特性に大きな影響を与えないと考えられる。
With reference to FIG. 7, when the
ところで、図1を参照すれば、免震構造体10の幅W1は、免震構造体10の最大幅W1maxである。本実施形態では、免震構造体10の幅W1は、境界線L1での免震構造体10の軸直方向幅である。即ち、本実施形態では、免震構造体10の幅W1は、免震構造体10の軸方向端の軸直方向幅で規定されている。本実施形態では、免震構造体10の軸方向端は、免震構造体10の下端e1と、免震構造体10の下端e2と、を含む。本実施形態では、免震構造体10の下端e1の軸直方向幅と、免震構造体10の下端e2の軸直方向幅とは、同一の幅W1である。本実施形態では、免震構造体10の幅W1は、免震構造体10の最も軸方向外側のゴム層12の軸直方向幅である。
By the way, referring to FIG. 1, the width W1 of the
また、図1を参照すれば、くびれ部R2の幅W2は、免震構造体10の最小幅W1minである。本実施形態では、くびれ部R2の幅W2は、境界線L2での免震構造体10の軸直方向幅である。即ち、本実施形態では、くびれ部R2の幅W2は、くびれ部R2の軸方向端の軸方向幅で規定されている。本実施形態では、くびれ部R2の幅W2は、くびれ部R2のゴム層12の軸直方向幅と、ゴムからなる外層13の軸直方向幅と、を含む幅である。本実施形態では、くびれ部R2の軸直方向幅は、軸方向に沿って同一の幅W2である。
Further, referring to FIG. 1, the width W2 of the constricted portion R2 is the minimum width W1min of the
また、図1を参照すれば、免震構造体10の高さは、H1で規定されている。また、本実施形態では、くびれ部R2の高さは、H2で規定されている。また、本実施形態では、末端部R3の高さは、H3で規定されている。さらに、本実施形態では、2つの末端部R3のうちの、下側末端部R3aの高さは、H3aで規定されている。また、本実施形態では、2つの末端部R3のうちの、上側末端部R3bの高さは、H3bで規定されている。即ち、図1の免震構造体10の高さH1は、くびれ部R2の高さH2と、下側末端部R3aの高さH3aと、上側末端部R3bの高さH3bとの和(H1=H2+H3a+H3b)によって規定されている。なお、図1の免震構造体10では、下側末端部R3aの高さH3aと、上側末端部R3bの高さH3bとは、同一の高さである。
Further, referring to FIG. 1, the height of the
さらに、図1を参照すれば、免震構造体10の高さH1は、免震構造体10の、2つの軸方向端の間の高さで規定されている。本実施形態では、免震構造体10の高さH1は、免震構造体10の下端e1(境界線L1A)と、免震構造体10の下端e2(境界線L1B)の間の高さである。本実施形態では、免震構造体10の高さH1は、免震構造体10の最も軸方向外側に配置された、2つのゴム層12の軸方向外側端の間の高さである。
Further, referring to FIG. 1, the height H1 of the
また、図1を参照すれば、くびれ部R2の高さH2は、2つの境界線L2(境界線L2Aおよび境界線L2B)の間の高さである。本実施形態では、くびれ部R2高さH2は、くびれ部R2の最も軸方向外側の硬質材料層11の軸方向外側端の間の高さである。
Further, referring to FIG. 1, the height H2 of the constricted portion R2 is the height between the two boundary lines L2 (boundary line L2A and boundary line L2B). In the present embodiment, the constricted portion R2 height H2 is the height between the axially outer ends of the outermost
以下の表1は、Rk(=K2/K1)を、免震構造体10の幅W1に対する、くびれ部R2の幅W2の比Rw(α=W2/W1)と、免震構造体10の高さH1に対する、くびれ部R2の高さH2の比Rh(β=H2/H1)と、の関係で特定したものである。
In Table 1 below, Rk (= K2 / K1) is the ratio Rw (α = W2 / W1) of the width W2 of the constricted portion R2 to the width W1 of the
表1を参照すれば、薄灰色で示した領域は、免震構造体10の幅W1とくびれ部R2の幅W2との差が大きすぎる場合、言い換えれば、免震構造体10がくびれすぎている場合である。この場合、ゴム層12のハードニングにより、せん断ひずみεの差を縮めても、大きな効果を得ることができない。また、濃灰色で示した領域は、免震構造体10の幅W1とくびれ部R2の幅W2との差が小さすぎる場合、言い換えれば、免震構造体10がほとんどくびれていない場合である。この場合、円筒形の免震構造体50とほとんど変わらず、ゴム層12のハードニングを行う必要がない。
Referring to Table 1, in the area shown in light gray, if the difference between the width W1 of the
したがって、表1を参照すれば、くびれ部R2が設けたことによって求められる最適なハードニング条件は、ゴム層12の剛性比Rkが、以下の関係を満たすことである。
Therefore, referring to Table 1, the optimum hardening condition required by providing the constricted portion R2 is that the rigidity ratio Rk of the
2≦Rk≦8・・・(1) 2 ≦ Rk ≦ 8 ... (1)
表1を参照すれば、ゴム層12の剛性比Rkが上記(1)の範囲を満たす場合、免震構造体10の幅W1と、くびれ部R2の幅W2とは、以下の関係を満たすことが好ましい。
With reference to Table 1, when the rigidity ratio Rk of the
0.7≦(W2/W1)≦0.825・・・(2) 0.7 ≤ (W2 / W1) ≤ 0.825 ... (2)
また、表1を参照すれば、ゴム層12の剛性比Rkが上記(1)の範囲を満たす場合、免震構造体10の高さH1と、くびれ部R2の高さH2とは、以下の関係を満たすことが好ましい。
Further, referring to Table 1, when the rigidity ratio Rk of the
0.6≦(H2/H1)≦0.8・・・(3) 0.6 ≤ (H2 / H1) ≤ 0.8 ... (3)
即ち、表1を参照すれば、くびれ部R2を有する免震構造体10において、くびれ部R2が設けたことによって求められる最適なハードニング条件を得るためには、当該免震構造体10は、当該免震構造体10の幅W1に対する、くびれ部R2の幅W2の比αは、0.7≦α≦0.825の範囲内にあり、かつ、免震構造体10の高さH1に対する、くびれ部R2の高さH2の比βは、0.6≦β≦0.8の範囲内にあるように形作られていることが好ましい。
That is, referring to Table 1, in the
図1の免震構造体10は、上記(2)および(3)のいずれの条件も満たすように形成されている。この場合、上述のとおり、免震構造体10が軸直方向に変位したときにくびれ部R2に生じ得るせん断ひずみεの局所的な集中を抑制することができる。したがって、図1の免震構造体10によれば、くびれ部R2が設けたことによって求められる最適なハードニング条件を得ることが可能となる。
The
なお、本実施形態では、免震構造体10は、中心軸Oを中心とする円筒にくびれ部R2を設けたものである。本実施形態では、免震構造体10の幅W1は、免震構造体10の直径φ1である。また、くびれ部R2の幅W2は、免震構造体10の直径φ2である。即ち、本実施形態において、免震構造体10の幅W1に対する、くびれ部R2の幅W2の比αは、免震構造体10の直径φ1に対する、免震構造体10の直径φ2の比(φ2/φ1)と置き換えることができる。
In the present embodiment, the
ただし、免震構造体10は、円筒にくびれ部R2を設けたものに限定されることなく、多角形等の異形の角筒にくびれ部R2を設けたものを採用することができる。この場合、免震構造体10の幅W1およびくびれ部R2の幅W2は、免震構造体10の外接円の直径とすることができる。
However, the
なお、免震構造体10の幅W1は、複数の硬質材料層113のうち、プレート20に最も近い硬質材料層113の軸直方向幅W13(=φ13)に置き換えることができる。即ち、免震構造体10の幅W1は、複数の硬質材料層113のうちの、最も幅W13が大きい硬質材料層113の軸直方向幅W13とすることができる。また、くびれ部R2の幅W2は、くびれ部R2の硬質材料112の軸直方向幅W12(=φ12)に置き換えることができる。これらの置き換えが可能な理由は、せん断ひずみεに最も影響を与える部分であるためである。
The width W1 of the
上述のとおり、図1の免震構造体10は、くびれ部R2を有することにより、当該免震構造体10の上下端が軸直方向逆向きに変位したときに生じ得る座屈を抑制することができる。加えて、図1の免震構造体10は、αが上記(2)の範囲を満たすとともにβが上記(3)の範囲を満たすように形作られている。この場合、表1に示すように、剛性比Rkを上記(1)の範囲内に収めれば、免震構造体10の上下端が軸直方向逆向きに変位したときにくびれ部R2に生じ得るせん断ひずみεの局所的な集中を抑制することができる。
As described above, the
そこで、図1の免震構造体10において、ゴム層12の剛性比Rkは、2≦Rk≦8であることが好ましい。この場合、免震構造体10の上下端が軸直方向逆向きに変位したときに生じ得る座屈を抑制しつつ、くびれ部R2に生じ得るせん断ひずみεの局所的な集中を抑制することができる。したがって、この場合、容易に耐久性を向上させることができる。
Therefore, in the
さらに、図1の免震構造体10において、剛性比Rkは、4<Rk≦8であることがさらに好ましい。この場合、この場合、より免震構造体10の耐久性を向上させることができる。特に、剛性比Rk=8の場合、さらに免震構造体10の耐久性を向上させることができる。
Further, in the
また、図1の免震装置1は、上記免震構造体10と、当該免震構造体10の上端および下端に配置された、2つのプレート20と、を備えている。こうした免震装置1によれば、くびれ部R2が設けたことによって求められる最適なハードニング条件を得ることが可能となる。
Further, the
上述のとおり、本発明によれば、くびれ部R2が設けたことによって求められる最適なハードニング条件を得ることが可能な免震構造体および免震装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a seismic isolation structure and a seismic isolation device capable of obtaining the optimum hardening conditions required by providing the constricted portion R2.
なお、図1の免震構造体10において、硬質材料113の幅方向外縁113eと、硬質材料113の幅方向外縁112eを連ねてなる、仮想稜線Lは、図1に示すように、免震装置1の軸方向断面視において、上下方向に対してなす鋭角側の角度Aが、45°〜80°であるものとすることができる。角度Aが45°に満たない場合、座屈を抑制する効果が小さい。角度Aが80°を超える場合、座屈を抑制する効果が小さく、硬質材料113の幅方向外縁113eの圧縮側に局部的な剥離が生じやすい。図1の免震構造体10において、仮想稜線Lは、免震装置1の軸方向断面視において、上下方向に対してなす鋭角側の角度Aが、45°〜80°である。このため、本実施形態によれば、座屈改善効果が特に高い。
In the
また、末端部R3の硬質材料113の軸直方向幅W13に対する、くびれ部R2の硬質材料112の軸直方向幅W12の比α1(=W12/W13)は、以下の関係(4)を満たすことが好ましい。
Further, the ratio α1 (= W12 / W13) of the axial width W12 of the
0.6≦(W12/W13)≦0.97・・・(4) 0.6 ≤ (W12 / W13) ≤ 0.97 ... (4)
本実施形態では、硬質材料11は、円形の板である。また、本実施形態では、硬質材料11は、中心軸O上を同軸に配置されている。本実施形態では、硬質材料13の軸直方向幅W13、硬質材料112の軸直方向幅W12は、硬質材料11の直径である。即ち、本実施形態において、末端部R3の硬質材料113の軸直方向幅W13に対する、くびれ部R2の硬質材料112の軸直方向幅W12の比α1は、硬質材料113の直径φ13に対する、硬質材料112の直径φ12の比(φ12/φ13)と置き換えることができる。
In this embodiment, the
なお、硬質材料11も、円形の板に限定されることなく、多角形等の異形の板を採用することができる。この場合、硬質材料113の軸直方向幅W13、硬質材料112の軸直方向幅W12は、硬質材料11の外接円の直径とすることができる。また、比α1(=W12/W13)は、0.6以上であることが好ましい。より好ましくは、α1=0.7〜0.92の値である。この場合、免震性能を十分確保することができる。硬質材料11が複数である場合、W13は、硬質材料113のうちの最大幅、W12は、硬質材料112の最小幅とする。
The
また、末端部R3の硬質材料113の軸直方向幅W13およびくびれ部R1の硬質材料112の軸直方向幅W12の具体例としては、W12/W13=0.6〜0.97が挙げられる。
Further, specific examples of the axial width W13 of the
上記の場合、末端部R3の硬質材料113は、くびれ部R2の硬質材料112の幅方向外縁112eよりも幅方向外側に位置する幅方向外縁113eを有しているため、免震構造体10が急激に弾性変形したときでも、末端部R3の硬質材料113がくびれ部R2の硬質材料112を支えることによって、当該免震構造体10の座屈の原因となる、圧縮側の部分(末端領域R1)に生じる局所的な応力集中を抑制することができる。
In the above case, since the
一方、末端部R3の硬質材料113の軸直方向幅W13のみを単純に大きく確保した場合、座屈特性が向上する。しかしながら、単純にW13を大きくしただけでは建築物等の構造物の固有振動周期が短くなるため、本来の免震性能を発揮できない課題がある。そこで、末端部R3の硬質材料113の軸直方向幅W13を大きく確保した場合、くびれ部R2の硬質材料112の軸直方向幅W12を小さくすれば、前記構造物の固有振動周期が短くなる現象を抑制できる。具体的には、末端部R3の硬質材料113の軸直方向幅W13に対する、くびれ部R2の硬質材料112の軸直方向幅W12の比α1は、0.97以下である場合、前記構造物の固有振動周期を長く保ちつつ、座屈特性を向上させる。このため、免震構造体10において、α1を、0.97以下とすれば、座屈性能を向上させつつ、要求される免震性能を損なうことがない。また、比α1を0.6未満とした場合、くびれ部R2の硬質材料112の軸直方向幅W12が小さくなり座屈性能や荷重支持能力が低下する。これに対し、α1を0.6以上とすれば、座屈性能改善効果が得られ、荷重支持能力も低下しない。
On the other hand, when only the axial width W13 of the
加えて、本実施形態において、末端部R3には、複数の硬質材料層113が配置されており、当該複数の硬質材料層113の幅方向外縁113eがくびれ部R2の硬質材料112の幅方向外縁112eよりも幅方向外側にあり、かつ、硬質材料層113の幅W13が免震構造体10の軸方向端に向かう従って拡大しているため、免震構造体10が大きく弾性変形したときも、末端部R3の硬質材料113の幅方向外縁113eの圧縮側に、局部的な剥離が生じない。
In addition, in the present embodiment, a plurality of hard material layers 113 are arranged at the terminal portion R3, and the widthwise
要するに、水平剛性が等しく、α1が0.97を超える免震構造体と比較した場合、本実施形態に係る免震構造体10は、耐座屈性能が向上する。また、末端部R3硬質材料113の軸直方向幅W13が同一で、α1が0.97を超える免震構造体と比較した場合、本実施形態は、より固有振動周期を長くできる。更に、くびれ部R2の硬質材料112の軸直方向幅W12が同一で、α1が0.97を超える免震構造体と比較した場合、本実施形態は、末端部R3の硬質材料113の幅方向外縁113eの圧縮側に生じる、局部的な剥離を抑制できる。
In short, the
従って、硬質材料層11を上記のように配列すれば、要求される免震性能を損なうことなく、荷重支持能力を維持しつつ、耐座屈性能及び耐久性に優れた、免震構造体および免震装置となる。 Therefore, if the hard material layers 11 are arranged as described above, the seismic isolation structure and the seismic isolation structure having excellent buckling resistance and durability while maintaining the load bearing capacity without impairing the required seismic isolation performance and It becomes a seismic isolation device.
上述したところは、本発明のいくつかの実施形態を開示したにすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。例えば、本発明によれば、免震構造体および免震装置は、プラグ(芯材)を備えていてもよい。具体的には、本実施形態において、免震構造体10の中心部に、中心軸Oに沿って延在するプラグを貫通させることができる。前記プラグは、鉛、錫等の金属によって形成されていることが好ましい。
The above has only disclosed some embodiments of the present invention, and various modifications can be made according to the claims. For example, according to the present invention, the seismic isolation structure and the seismic isolation device may include a plug (core material). Specifically, in the present embodiment, a plug extending along the central axis O can be penetrated through the central portion of the
(解析)
硬質材料層11の配列に関する効果を確認するため、W12/W13に基くFEM(Finite Element Method)解析(以下、「幅比率に基くFEM解析」ともいう。)と、仮想稜線Lの角度Aに基くFEM解析(以下、「角度に基くFEM解析」ともいう。)と、の2種類の解析を行った。前記FEM解析では、座屈ひずみ、破断ひずみおよび固有振動周期について検証した。前記FEM解析には、MSCソフトウェア製のMarc解析ソフトを使用した。
(analysis)
In order to confirm the effect on the arrangement of the
上記FEM解析では、本実施形態に係る免震構造体10の輪郭形状を再現した解析モデルを使用した。前記幅比率に基くFEM解析では、6つの解析モデルを作成した。また、前記角度に基くFEM解析では、5つの解析モデルを作成した。これらのFEM解析で使用した入力荷重は、1300kNである。
In the above FEM analysis, an analysis model that reproduces the contour shape of the
硬質材料のメッシュは、1層当り1辺50〜120mm程度の四面体、メッシュ数を54個とした。軟質材料のメッシュは、1層当り1辺50〜120mmの四面体、メッシュ数を54個とした。また、以下の[表2]には、解析モデルのパラメータを示す。 The mesh of the hard material was a tetrahedron having a side of about 50 to 120 mm per layer, and the number of meshes was 54. The mesh of the soft material was a tetrahedron having a side of 50 to 120 mm per layer, and the number of meshes was 54. In addition, the parameters of the analysis model are shown in [Table 2] below.
以下の[表3]には、前記幅比率に基くFEM解析の結果を基に評価した、座屈性能、耐久性能(破断性能)および免震性能を示す。ここで、「座屈ひずみ」とは、解析モデルに座屈が生じたときのひずみ(%)であって、当該ひずみは、主として末端領域に生じる。また、「改善座屈ひずみ」とは、本実施形態に係る免震構造体10の数値範囲を含まない従来の免震構造体(この解析では、関連する性能がR=1の免震構造体)の座屈ひずみを100としたときの、解析対象となっている解析モデルの座屈ひずみ(%)の割合である。したがって、この評価では、改善座屈ひずみの値が大きいほど、座屈を生じ難く、座屈性能が良好であると判定している。また、「破断ひずみ」とは、ゴム層に破断が生じたときのひずみ(%)であって、当該ひずみは、主として末端部R3に生じる。したがって、この評価では、破断ひずみの値が大きいほど、破断を生じ難く、破断性能が良好であると判定している。なお、「NA」は、利用不可値である。また、「100%等価周期」Tは以下のように求める。免震構造体の変位(x)−荷重(y)グラフを描いた時、通常ループ状になる。ここでループ上の最も+(プラス)の変位xの位置と、最も−(マイナス)の変位xの位置と、を直線で結んだ時の、この直線の傾きをkとする。そしてT=2π√(m/k)で求められる(mは免震構造体の質量)。したがって、この評価では、100%等価周期の値が大きいほど、免震性能が良好であると判定している。[表3]においては、座屈ひずみが400%以上の場合は◎で、良好との評価である。また、従来構造より15%以上改善された場合は○で、おおむね良好との評価である。さらに、×はそれ以外で、改善の余地があるとの評価である。
The following [Table 3] shows the buckling performance, durability performance (breaking performance), and seismic isolation performance evaluated based on the results of FEM analysis based on the width ratio. Here, the "buckling strain" is a strain (%) when buckling occurs in the analysis model, and the strain mainly occurs in the terminal region. Further, the "improved buckling strain" is a conventional seismic isolation structure that does not include the numerical range of the
表3を参照すれば、W12/W13=0.55の解析モデルでは、耐久性能および免震性能の評価として、改善の余地が認められる一方、0.6≦W12/W13の解析モデルでは、耐久性能および免震性能が良好な性能であることが認められた。また、W12/W13=0.98以上の解析モデルでは、座屈性能の評価として、改善の余地が認められる一方、W12/W13≦0.97の解析モデルでは、座屈性能が良好な性能であることが認められた。したがって、これらの評価結果から、0.6≦W12/W13≦0.97の範囲の解析モデルであれば、座屈性能、耐久性能(破断性能)および免震性能のいずれも、良好な性能であることが明らかである。 With reference to Table 3, in the analysis model of W12 / W13 = 0.55, there is room for improvement in the evaluation of durability performance and seismic isolation performance, while in the analysis model of 0.6 ≦ W12 / W13, durability is recognized. It was confirmed that the performance and seismic isolation performance were good. Further, in the analysis model of W12 / W13 = 0.98 or more, there is room for improvement in the evaluation of the buckling performance, while in the analysis model of W12 / W13 ≤ 0.97, the buckling performance is good. It was recognized that there was. Therefore, from these evaluation results, if the analysis model is in the range of 0.6 ≤ W12 / W13 ≤ 0.97, the buckling performance, durability performance (breaking performance), and seismic isolation performance are all good. It is clear that there is.
また、以下の[表4]には、前記角度に基くFEM解析の結果を基に評価した、座屈性能を示す。ここで、「座屈ひずみ」および「改善座屈ひずみ」は、[表3]と同様である。また、「端部引張ひずみ」とは、末端部R3のプレート20に隣接する硬質材料層113の幅方向端部に接するゴム層12にかかるひずみの事を言う。この値が小さい程、良好である。さらに、[表4]においては、◎、○および×で示した評価も、[表3]と同様である。
Further, the following [Table 4] shows the buckling performance evaluated based on the result of the FEM analysis based on the angle. Here, the "buckling strain" and the "improved buckling strain" are the same as in [Table 3]. Further, the "end tensile strain" refers to a strain applied to the
表4を参照すれば、仮想稜線Lの角度Aが40°以下の解析モデルおよび角度Aが85°の解析モデルでは、座屈性能および捲れ上がり性能の評価として、改善の余地が認められる一方、仮想稜線Lの角度Aが45°〜80°の解析モデルでは、座屈性能および捲れ上がり性能が良好な性能であることが認められた。したがって、これらの評価結果から、仮想稜線Lの角度Aが40°〜85°の範囲の解析モデルであれば、座屈性能が、良好な性能であることが明らかである。 With reference to Table 4, in the analysis model in which the angle A of the virtual ridge line L is 40 ° or less and the analysis model in which the angle A is 85 °, there is room for improvement in the evaluation of the buckling performance and the curling performance. In the analysis model in which the angle A of the virtual ridge line L was 45 ° to 80 °, it was confirmed that the buckling performance and the curling performance were good. Therefore, from these evaluation results, it is clear that the buckling performance is good if the angle A of the virtual ridge line L is an analysis model in the range of 40 ° to 85 °.
1:免震装置, 10:免震構造体, 11:硬質材料層, 20:プレート, 112:くびれ部の硬質材料層, 113:末端部の硬質材料層, 112e:くびれ部の硬質材料層の幅方向外縁, 113e:末端部の硬質材料の幅方向外縁, 12:ゴム層, A:角度, H1:免震構造体の高さ, H2:くびれ部の高さ, L:仮想稜線, R2:くびれ部, R3:末端部, W1:免震構造体の幅, W2:くびれ部の幅 1: Seismic isolation device, 10: Seismic isolation structure, 11: Hard material layer, 20: Plate, 112: Hard material layer at the constriction, 113: Hard material layer at the end, 112e: Hard material layer at the constriction Width outer edge, 113e: Width outer edge of hard material at the end, 12: rubber layer, A: angle, H1: height of seismic isolation structure, H2: height of constriction, L: virtual ridge, R2: Constriction, R3: End, W1: Width of seismic isolation structure, W2: Width of constriction
Claims (5)
前記硬質材料層と前記ゴム層とが交互に重ね合わせられているとともに前記ゴム層が加硫成形された積層ブロックを複数準備する、積層ブロック準備工程と、
前記積層ブロックの軸方向端面同士を接着することによって、前記免震構造体を製造する、積層ブロック接着工程と、
を含む、免震構造体の製造方法。 A method for manufacturing a seismic isolation structure for manufacturing a seismic isolation structure in which hard material layers and rubber layers are alternately laminated in the axial direction and integrally formed.
A laminated block preparation step of preparing a plurality of laminated blocks in which the hard material layer and the rubber layer are alternately laminated and the rubber layer is vulcanized.
A laminated block bonding step of manufacturing the seismic isolation structure by adhering the axial end faces of the laminated blocks to each other.
Manufacturing method of seismic isolation structure including.
前記積層ブロック接着工程において、前記柱状積層ブロックの軸方向一方側端面に、前記2つの錐台状積層ブロックのうちの、一方側錐台状積層ブロックの軸方向小端面を接着し、前記柱状積層ブロックの軸方向他方側端面に、前記2つの錐台状積層ブロックのうちの、他方側錐台状積層ブロックの軸方向小端面を接着する、請求項1に記載された、免震構造体の製造方法。 In the laminated block preparation step, a columnar laminated block and two frustum-shaped laminated blocks are prepared.
In the laminated block bonding step, the axial small end surface of the one-side frustum-shaped laminated block of the two frustum-shaped laminated blocks is adhered to the axial one-sided end surface of the columnar laminated block, and the columnar lamination is performed. The seismic isolation structure according to claim 1, wherein the axially small end surface of the other side frustum-shaped laminated block of the two frustum-shaped laminated blocks is adhered to the axially opposite end surface of the block. Production method.
前記積層ブロック接着工程において、前記2つの凸型錐台状積層ブロックの凸側軸方向小端面同士を接着する、請求項1に記載された、免震構造体の製造方法。 In the laminated block preparation step, two convex frustum-shaped laminated blocks are prepared, and
The method for manufacturing a seismic isolation structure according to claim 1, wherein in the laminated block bonding step, the convex side axial small end faces of the two convex frustum-shaped laminated blocks are bonded to each other.
The method for manufacturing a seismic isolation device, which comprises the laminated block preparation step and the laminated block bonding step according to any one of claims 1 to 4, wherein the laminated block includes a plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019225895A JP7404057B2 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Manufacturing method of seismic isolation structure and seismic isolation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019225895A JP7404057B2 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Manufacturing method of seismic isolation structure and seismic isolation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021095935A true JP2021095935A (en) | 2021-06-24 |
JP7404057B2 JP7404057B2 (en) | 2023-12-25 |
Family
ID=76430980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019225895A Active JP7404057B2 (en) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Manufacturing method of seismic isolation structure and seismic isolation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7404057B2 (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4461534B2 (en) | 1999-12-17 | 2010-05-12 | 株式会社ブリヂストン | Manufacturing method of laminate |
JP4229952B2 (en) | 2000-11-10 | 2009-02-25 | 横浜ゴム株式会社 | Method for producing rubber laminate |
JP5552880B2 (en) | 2010-04-21 | 2014-07-16 | 横浜ゴム株式会社 | Manufacturing method of rubber bearing |
JP2012159176A (en) | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Bridgestone Corp | Method for manufacturing seismic isolation device |
JP2015226990A (en) | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 株式会社ブリヂストン | Method for manufacturing laminate rubber |
JP6429539B2 (en) | 2014-09-03 | 2018-11-28 | キヤノン株式会社 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION DEVICE CONTROL METHOD, PROGRAM |
CN104878839B (en) | 2015-05-14 | 2017-10-27 | 广州大学 | The special-shaped shock isolating pedestal of high-bearing capacity |
-
2019
- 2019-12-13 JP JP2019225895A patent/JP7404057B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7404057B2 (en) | 2023-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103085293B (en) | For the manufacture of method and the automobile hybrid component of automobile hybrid component | |
CN103619582B (en) | Light weight hybrid glass laminates | |
JP5226950B2 (en) | Improved sandwich plate with formwork | |
EP3138689A1 (en) | Laminated plate, and method of producing laminated plate | |
US5919545A (en) | Composite panel | |
CN105980148A (en) | Non-yellowing glass laminate structure | |
CN105377551A (en) | Light-weight hybrid glass laminates | |
CN111565948A (en) | Vehicle glazing with improved stiffness | |
CN104594194B (en) | It is applied to the combined bridge deck in Large Span Bridges and Urban Bridge | |
CN207000598U (en) | Structural elements and vehicle for vehicle | |
US20200047449A1 (en) | Automobile floor panel and automobile floor panel manufacturing method | |
US20110012290A1 (en) | Method for septumizing injection molded thermoplastic core | |
CN215451665U (en) | Extrusion hollow plate, battery box bottom plate, battery shell and electric automobile | |
JP5099596B2 (en) | Laminated glass and manufacturing method thereof | |
JP2021095935A (en) | Manufacturing method of vibration isolation structure and vibration isolator | |
CN103206473A (en) | Improved rubber support | |
JP2006275212A (en) | Energy absorbing device | |
KR101991595B1 (en) | Laminated metal plate | |
JP2021095934A (en) | Seismic isolation structure and seismic isolation device | |
MX2012010636A (en) | Reinforcement structure of rectangular flat metal plate. | |
JP2006137029A (en) | Panel structural material | |
JP2011058260A (en) | Brace-type vibration control damper | |
JP6259655B2 (en) | Resin structure | |
US20120052248A1 (en) | Composite plate member | |
JP2013163351A (en) | Resin structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7404057 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |